(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣＯプレポリマーおよびポリオール成分から得られる反応混合物に基づくゲル素材であって、
ａ）使用するＮＣＯプレポリマーは、官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから得られ、ＮＣＯ基とＯＨ基の比は２：１ないし８：１であり、および
ｂ）ポリオール成分は、平均ヒドロキシル価６〜１１２および官能価３〜８を有する
ことを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、ゲル素材。
【請求項２】
反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜５０重量％の量の充填剤を更に含有することを特徴とする、請求項１に記載のゲル素材。
【請求項３】
反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜５重量％の量の触媒を更に含有することを特徴とする、請求項１に記載のゲル素材。
【請求項４】
反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜２５重量％の量の補助物質および添加剤を更に含有することを特徴とする、請求項１に記載のゲル素材。
【請求項５】
ａ）官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから調製され、ＮＣＯ／ＯＨ比は２：１ないし８：１である、一以上のＮＣＯプレポリマーと、
ｂ）平均ヒドロキシル価６〜１１２および官能価３〜８を有する一以上のポリオールからなるポリオール成分
を反応させることを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、請求項１に記載のゲル素材の製造方法。
【請求項６】
反応混合物を、ｃ）ゲル素材に基づき０〜５重量％の、イソシアネート基とヒドロキシル基の間の反応のための一以上の触媒の存在下で反応させることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
反応混合物を、ｄ）ゲル素材に基づき０〜５０重量％の充填剤の存在下で反応させることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項８】
反応混合物を、ｅ）ゲル素材に基づき０〜２５重量％の補助物質および／または添加剤の存在下で反応させることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項９】
圧力分散支持体または部材の製造のための、請求項１に記載のゲル素材の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＣＯプレポリマーと、イソシアネート基に対して反応性の基を含有する選択された化合物との反応混合物に基づく改良されたゲル素材、該ゲル素材の製造方法、および圧力分散部材におけるその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力分散部材、例えば車椅子用のクッションに用いるためのゲル素材は、主に、塩化ポリビニル、ポリオルガノシロキサンおよびポリウレタン、すなわちポリオールとポリイソシアネートとの反応生成物に基づくと記載されている。例えば、ＥＰ−Ａ０５７８３８に記載されたようなポリウレタンに基づくゲル素材は、特定の意図された使用に対して明確に特性を適合させるために、特に有利であることが証明されている。高分子量（ヒドロキシル価：２０〜１１２）のポリオールとポリイソシアネートから得ることができるそのようなポリウレタンゲルは、二つの反応成分を非常に異なった量で混合する必要があるという欠点を有する。従って、ゲルの機械的製造においては、比較的少量で使用する必要があるポリイソシアネート成分は、非常に正確に、そして最小限の変動で釣り合わせなければならない；そうでなければ、異なったコンシステンシーを有する不均一なゲル素材が得られる。
【０００３】
一方、ＥＰ−Ａ５１１５７０には、特に高圧機を用いる場合に、成分の均質なブレンドを可能にする混合比で成分を用いるためのポリウレタンゲル素材が記載されている。ポリオール成分は、１１２未満のヒドロキシル価を有するポリオールと、１１２〜６００の範囲内のヒドロキシル価を有するポリオールの混合物からなる。反応混合物のイソシアネート指数は、１５〜５９．８１の範囲であり、イソシアネート官能価とポリオール官能価の積は、少なくとも６．１５である。このゲル素材の欠点の一つは、機械的特性が狭い範囲内でのみ変化し得ることである。したがって、低い硬度（例えば、ショア００＜４０）に対しては、非常に限られた回復能力のみを得ることができる。回復能力は、成形ゲル体が５０％の垂直圧縮後にその初期高さに戻るまでにかかる時間を意味すると理解される。非常に限られた回復能力は、そのようなゲルの使用可能な分野を大きく制限する。
【０００４】
ＥＰ−Ａ２８２５５４には、例えば皮膚貼付に使用し得る、特有の粘着性を有する肌に優しいゲル素材が記載されている。ゲル素材は、（ポリイソシアネートとポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルを反応させることによって調製される）ＮＣＯプレポリマーと、ヒドロキシル含有化合物、例えば水またはポリオールを反応させることによって得られる。使用するポリオールは、とりわけＮＣＯプレポリマーと化学量論的な量で反応させるジオールであってよい。このゲル素材の欠点の一つは、機械的特性が狭い範囲内でのみ変化し得ることである。従って、例えば指数を減らすことによって、低い硬度（例えば、ショア００＜４０）を得ることを試みる場合には、生成したゲル素材は、低い回復能力または寸法不安定性さえも有する。
【特許文献１】ＥＰ−Ａ０５７８３８
【特許文献２】ＥＰ−Ａ５１１５７０
【特許文献３】ＥＰ−Ａ２８２５５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の目的は、低い硬度および優れた回復能力、ならびに広い範囲内で変化させ得る機械的特性を有するゲル素材を提供することであった。同時に、高圧機を用いると、これは急速な反応性ゲル系を加工し得る唯一の方法であるので、均一に成分を混合することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
驚くべきことに、上述の欠点を示さず、際立った結果により目的を達成する改良されたゲル素材を見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、ＮＣＯプレポリマーとポリオール成分の反応混合物に基づくゲル素材であって、
ａ）使用するＮＣＯプレポリマーは、官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから得られ、ＮＣＯ基とＯＨ基の比は２：１ないし８：１であり、および
ｂ）ポリオール成分は、平均ヒドロキシル価６〜１１２および形式的官能価３〜８を有する
ことを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、素材を提供する。
【０００８】
本発明によるゲル素材は、ＮＣＯプレポリマーとポリオール成分を反応させることによって製造される。使用するＮＣＯプレポリマーは、官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから調製され、ＮＣＯ基とＯＨ基の比は２：１ないし８：１である。使用するポリオール成分は、平均ヒドロキシル価６〜１１２および形式的官能価３〜８を有する。反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある。指数は、ＮＣＯ基とＯＨ基との当量比に１００を乗じたものを意味すると理解される。従って、例えば指数１５は、ポリオールに由来する反応性ＯＨ基１に対して、プレポリマーに由来する反応性ＮＣＯ基０．１５が存在し、またはプレポリマーに由来する反応性ＮＣＯ基１に対して、ポリオールに由来する反応性ＯＨ基６．６７が存在することを意味する。
【０００９】
本発明によるゲル素材を製造するための成分は、特に高圧機を使用する場合には、成分の均一なブレンドを可能にする混合比で使用し得る。高圧機の使用は、急速な反応性ゲル系を加工すること、従って長いサイクル時間で経済的に成形ゲル体を製造することをも可能にする。さらにゲル素材の機械的特性は、広い範囲内で変化させ得る。従って、低い硬度（ショア００＜４０）に対して、例えば褥瘡防止クッション、肘掛け、靴の中敷き、事務椅子、マットレスおよび自転車のサドルでの圧力分散支持体のために要求されるような優れた回復能力が得られる。
【００１０】
一般に、本発明によるゲル素材は、好ましくは無水であり、必要に応じて、ゲル素材の全重量に基づき０〜５０重量％の量の、ポリウレタン化学からそれ自体既知の充填剤を含有してもよい。ゲル素材は、ゲル素材に基づき０〜２５重量％の量の補助物質および添加剤を含有してもよい。触媒は、必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜５重量％の量で存在してもよい。
【００１１】
本発明はまた、
ａ）官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートと１０００〜１８０００の分子量を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから調製され、ＮＣＯ／ＯＨ比は２：１ないし８：１である、一以上のＮＣＯプレポリマーと、
ｂ）平均ヒドロキシル価６〜１１２および形式的官能価３〜８を有する一以上のポリオールからなるポリオール成分を、
ｃ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜５重量％の、イソシアネート基とヒドロキシル基との反応のための一以上の触媒、および
ｄ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜５０重量％の充填剤、および
ｅ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜２５重量％の補助物質および／または添加剤
の存在下で反応させることを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、ゲル素材の製造方法を提供する。
【００１２】
出発成分ａ）を調製するためのポリイソシアネートは、好ましくは脂肪族、脂環式または芳香族ポリイソシアネート、および特に好ましくはジイソシアネート、および／または室温で液状であるジイソシアネート系列のポリイソシアネートである。これには、室温で液状であり、従って必要に応じて変性された４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタンと、２，４’−、および必要に応じて２，２’−ジイソシアナトジフェニルメタンの混合物が含まれる。前述の異性体だけでなく、その高級同族体も含有するジフェニルメタン系列のポリイソシアネート混合物も適当であり、該混合物はアニリン／ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によりそれ自体既知の方法で得られ、室温で液状である。ウレタン基および／またはカルボジイミド基を含有するこれらのジイソシネートおよびポリイソシアネートの変性生成物も適当である。アロファネート基またはビウレット基を含有する前述のジイソシネートおよびポリイソシアネートの変性生成物も適当である。ポリイソシアネート成分は、２．１〜５．０、および好ましくは２．５〜３．１の平均ＮＣＯ官能価を有する。
【００１３】
出発成分ａ）を調製するためのポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルは、ポリ（オキシアルキレン）ポリオールであり、触媒の存在下で単官能性出発化合物へのアルキレンオキシドの重付加によって、それ自体既知の方法で調製し得る。単独でまたは混合物中で使用し得る好ましい出発化合物は、１分子あたり一つのヒドロキシル基を含有する分子、例えばエタノール、プロパノール、ブタノールおよびブチルジグリコールなどである。１〜１８個の炭素原子、好ましくは２〜６個の炭素原子、特に好ましくは４個の炭素原子を有するアルキル基を含有するモノアルキルエーテル、すなわちモノブチルエーテルはこの方法で得られる。本発明に従って使用するポリ（オキシアルキレン）ポリオールは、好ましくは一以上のアルキレンオキシドから調製され、用いるアルキレンオキシドは、好ましくはオキシラン、メチルオキシランおよびエチルオキシランである。これらは、単独でまたは混合物中で用いてよい。混合物中で用いる際、アルキレンオキシドをランダムに、またはブロックで、または両方連続して反応させてよい。１０００〜１８０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１０００〜３０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する、本発明によるポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルを調製するために、プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物を用いることは好ましい。
【００１４】
用いるポリイソシアネートプレポリマーａ）は、必要に応じて触媒の存在下で反応が終了するまで、示されたＮＣＯ／ＯＨ比（２：１ないし８：１）でポリイソシアネートとポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルを加熱することによって調製される。
【００１５】
ポリウレタン母材のための構成成分としてのその機能は別として、ポリオール成分ｂ）は分散剤としても働く。使用されるポリオールは、好ましくは、ポリウレタン化学からそれ自体既知であり、１０〜６０℃で液状である、ポリヒドロキシポリエーテル、−ポリエステル、−ポリチオエーテル、−ポリアセタール、−ポリカーボネート、−ポリエステルアミド、−ポリアミド、または−ポリブタジエンであり得る。すでにウレタン基またはウレア基、ならびに必要に応じて変性天然ポリオール、例えばヒマシ油などを含有するポリヒドロキシル化合物は、ポリオール成分として用いてもよい。当然、上述の化合物、例えばポリヒドロキシポリエーテルとポリヒドロキシポリエーテルの混合物を用いてもよい。
【００１６】
用いるポリオールｂ）は、好ましくは、触媒の存在下で多官能性出発化合物へのアルキレンオキシドの重付加によりそれ自体既知の方法で調製し得るポリヒドロキシポリエーテルである。本発明に従って用いるポリ（オキシアルキレン）ポリオールは、好ましくは、平均３〜８個の活性水素原子および一以上のアルキレンオキシドを有する出発化合物から調製される。好ましい出発化合物は、分子あたり３〜８個のヒドロキシル基を含有する分子、例えばトリエタノールアミン、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトールおよびスクロースである。出発化合物は、単独で、またはとりわけ二官能性出発化合物、例えばジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオールおよび１，６−ヘキサンジオールなどとの混合物中で用いてよい。本発明に従って用いるポリオールｂ）は、一以上のアルキレンオキシドから調製される。これは、単独で、または混合物中で用いてよい。混合物中で用いる場合には、アルキレンオキシドは、ランダムにまたはブロック状に、または両方連続して反応させてよい。高分子重付加物／重縮合物またはポリマーが、微細に分散され、溶解され、またはグラフト化された形態で存在する、高分子ポリヒドロキシポリエーテルも適当である。そのような変性ポリヒドロキシル化合物は、例えば重付加反応（例えばポリイソシアネートとアミノ官能性化合物との反応）または（例えばホルムアルデヒドとフェノールおよび／またはアミンの間での）重縮合反応を、（例えばＤＥ−ＡＳ１１６８０７５で記載されるような）ヒドロキシル基を含有する化合物中においてその場で実施することが許容される場合に得られる。例えば、（例えばＵＳ−ＰＳ３３８３３５１に従う）ポリエーテルの存在下でスチレンとアクリロニトリルの重合によって得られるような、ビニルポリマーによって変性されるポリヒドロキシル化合物も、本発明による方法のポリオール成分ｂ）として適当である。出発成分ｂ）として本発明により用いられる代表的な前記化合物は、例えばプラスチックハンドブック（Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ）、第ＶＩＩ巻「ポリウレタン」、第三版、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、ミュンヘン／ウィーン、１９９３年、第５７〜６７頁または第８８〜９０頁に記載されている。
【００１７】
好ましくは、用いるポリオール成分ｂ）は、平均ヒドロキシル価６〜１１２、および形式的官能価３〜８、好ましくは３〜６を有する一以上のポリヒドロキシポリエーテルからなる。
【００１８】
本質的にゆっくり進行するゲル生成反応は、必要に応じて触媒の反応によって促進でき、ヒドロキシル基とイソシアネート基の間の反応を促進させるそれ自体既知の触媒を使用し得る。それ自体既知の種類の第三級アミンは特に適当であり、その具体例は、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−ココ−モルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、Ｎ−メチル−Ｎ’−ジメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾール−β−フェニルエチル−アミン、１，２−ジメチルイミダゾール、または２−メチルイミダゾールである。有機金属触媒は、特に有機ビスマス触媒、例えばネオデカン酸ビスマス（ＩＩＩ）、または有機スズ触媒、例えばカルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、例えば酢酸スズ（ＩＩ）、オクタン酸スズ（ＩＩ）、エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）およびラウリン酸スズ（ＩＩ）、およびカルボン酸のジアルキルスズ塩、例えばジ酢酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ、マレイン酸ジブチルスズまたはジ酢酸ジオクチルスズを単独で、または第三級アミンと組み合わせて用いてもよい。ゲル素材に基づき０〜５重量％、特に０．３〜２．０重量％の触媒または触媒の組み合わせを用いることは好ましい。他の代表的な触媒および触媒作用の形態の詳細は、プラスチックハンドブック、第ＶＩＩ巻「ポリウレタン」、第三版、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、ミュンヘン／ウィーン、１９９３年、第１０４〜１１０頁に記載される。
【００１９】
必要に応じて併用される充填剤は、無機または有機のいずれであってもよい。無機充填剤の例として、ケイ酸塩鉱物、例えば層状ケイ酸塩、金属酸化物、例えば酸化鉄、特に（ＥＰ−Ｂ１１２５９７５に記載の）アエロジルのような焼成金属酸化物など、金属塩、例えば重晶石など、無機顔料、例えば硫酸カドミウムおよび硫酸亜鉛など、およびガラス、ガラス微小球、中空ガラス微小球などを挙げることができる。必要に応じてサイズ処理し得る天然および合成繊維材料、例えばウォラストナイト、および異なった長さのガラス繊維などを用いることができる。有機充填剤の例として、（ＥＰ−Ｂ１２７７８０１に記載の）結晶性パラフィンまたは脂肪（相変化材料）、およびポリスチレン、塩化ポリビニル、ウレア／ホルムアルデヒド化合物、および／または（例えばヒドラジンおよびトルエンジイソシアネートから得られる）ポリヒドラゾジカルボンアミドに基づく粉末を挙げることができる。ここで、例えばウレア／ホルムアルデヒド化合物、またはポリヒドラゾジカルボンアミドについては、本発明によるゲル素材の製造のために用いられるポリオール中に直接調製することが可能である。（ＥＰ−Ｂ１１４２９４３に記載の）有機由来の中空微小球または（ＤＥ１００２４０８７に記載の）コルクを添加してもよい。有機または無機充填剤は単独で、または混合物として用いてよい。用いる際は、充填剤をゲル素材の全重量に基づき０〜５０重量％、および好ましくは０〜３０重量％の量で反応混合物に添加する。
【００２０】
必要に応じて併用する補助物質および添加剤には、例えば着色剤、水結合性物質、防炎加工剤、可塑剤および／または一価アルコールが含まれる。
【００２１】
本発明によるゲル素材が含有し得る着色剤の具体例は、有機および／または無機色素、および／またはポリウレタンの着色にとってそれ自体既知の有色顔料、例えば酸化鉄および／または酸化クロム顔料およびフタロシアニンおよび／またはモノアゾ顔料である。
【００２２】
水に対して反応性に富む化合物、例えばトリス（クロロエチル）オルトギ酸、および水結合性充填剤、例えばアルカリ土類金属酸化物、ゼオライト、酸化アルミニウムおよびシリケートは、両方とも適当な水結合性物質である。適当な合成ゼオライトは、例えばＢａｙｌｉｔｈ（登録商標）の名称で市販されている。
【００２３】
必要に応じて併用される適当な防炎加工剤の具体例は、リン酸トリクレジル、リン酸トリス（２−クロロエチル）、リン酸トリスクロロプロピル、およびリン酸トリス（２，３−ジブロモプロピル）である。前述のハロゲン置換リン酸塩は別として、無機防炎加工剤、例えば酸化アルミニウム水和物、ポリリン酸アンモニウムまたはリン酸アミン、例えばリン酸メラミンなどを用いることも可能である。
【００２４】
可塑剤の具体例として、多塩基性カルボン酸、好ましくは二塩基性カルボン酸と一価アルコールのエステルを挙げることができる。そのようなエステルの酸成分は、例えばコハク酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸および／またはヘキサヒドロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、グルタル酸無水物、無水マレイン酸、フマル酸、および／または二量体および／または三量体脂肪酸から、必要に応じてモノマー脂肪酸との混合物中で、誘導し得る。そのようなエステルのアルコール成分は、例えば１〜２０個の炭素原子を有する分枝状および／または非分枝状脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール（例えば２−エチルヘキサノール）、ノニルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコールおよびステアリルアルコールの多種の異性体、および／または天然由来の脂肪およびワックス状アルコール、または天然由来のカルボン酸の水素化によって得られる脂肪およびワックス状アルコールから誘導し得る。他の適当なアルコール成分は、脂環式および／または芳香族ヒドロキシル化合物、例えばシクロヘキサノールおよびその同族体、フェノール、クレゾール、チモール、カルバクロール、ベンジルアルコールおよび／またはフェニルエタノールである。他の適当な可塑剤は、上述のアルコールとリン酸のエステルである。必要に応じてハロゲン化アルコールのリン酸エステル、例えばリン酸トリクロロエチルを用いてもよい。後者の場合には、燃焼抑制効果は、可塑化効果と同時に得ることができる。当然ながら、上述のアルコールとカルボン酸の混合エステルを使用することもできる。可塑剤は、いわゆるポリマー可塑剤、例えばアジピン酸、セバシン酸および／またはフタル酸のポリエステルであってもよい。フェノールのアルキルスルホン酸エステル、例えばパラフィンスルホン酸フェニルを可塑剤として用いてもよい。
【００２５】
必要に応じて併用される他の添加剤は、一価アルコール、例えばブタノール、２−エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカノールまたはシクロヘキサノールなどであり、それらは、必要に応じて所望の連鎖停止を引き起こす目的で併用し得る。
【００２６】
それらを用いる場合には、添加剤は、ゲル素材の全重量に基づき０〜２５重量％、および好ましくは０〜１０重量％の量で反応混合物に組み入れられる。通常の補助物質および添加剤のさらなる詳細は、科学文献、例えばプラスチックハンドブック（Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ）、第ＶＩＩ巻「ポリウレタン」、第三版、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、ミュンヘン／ウィーン、１９９３年、第１０４頁以下参照、に見出し得る。
【００２７】
本発明によるゲル素材は、例えば圧力分散部材として使用し得る。この目的のために、一般に、一ないし全側面に部分的なコーティング、被覆または外装をゲル素材に付与する必要がある。ゲル素材の圧力分散作用を最大限にするため、弾性、伸縮性外装材料を用いることは有益である。弾性シートは、この目的に対して特に適当であり、その具体例は、優れた粘塑性挙動、高い引裂点伸びおよび高い引裂強さを有するポリマーシート、例えばポリウレタンシートである。他の適当な外装は、塗装された弾性編織布、例えば弾性的性質で、天然または合成の、有機または無機繊維材料からできた織編繊維、または不織布などである。軟質の外装は、ポリウレタンを形成する二成分ラッカーでゲル素材をコーティングすることによって得ることもできる。ゲル素材の特に調節可能な接着性を利用すべき用途にとって、例えば人間または動物の体表面上での支持体において、部分的または片側だけのコーティングまたは被覆が必要とされる。これは、特に使い捨て用途のための場合である。
【００２８】
原則として、ゲル素材を、種々の方法、例えばワンショットプロセス、またはプレポリマープロセスで製造し得る。ワンショットプロセスにおいては、全成分、例えばポリオール、ポリイソシアネート、必要に応じて触媒、および必要に応じて充填剤および／または添加剤を同時に一緒にして、互いによく混合する。プレポリマープロセスにおいては、最初の工程は、ゲル形成のために、ポリオールの一部と全ポリイソシアネートを反応させることによってイソシアネートプレポリマーを調製することであり、その後に、残存するポリオールおよび必要に応じて触媒、充填剤および／または添加剤を、生成したプレポリマーに組み入れて成分をよく混合させる。プレポリマープロセスは、本発明に関して特に好ましい。本発明では、成分ｂ）ないしｅ）を混合して「ポリオール成分」を形成し、その後、これをポリイソシアネートプレポリマーａ）で処理する。必要に応じて併用すべき触媒、充填剤、補助物質および添加剤は、一般に「ポリオール成分」に添加されるが、このことは、ポリイソシアネート成分ａ）と混合可能な触媒、充填剤、補助物質および添加剤は前記ポリイソシアネート成分に組み入れることもできるため、絶対に必要なわけではない。
【００２９】
反応成分を完全に混合することによって形成される混合物は、適切な金型内に導入される。これには、ポリウレタン化学においてそれ自体既知の装置を用いる、単独成分または成分混合物の供給、配合および混合が含まれる。金型内に導入される混合物の量は、一般に成形体が密度１．０〜１．２ｇ／ｃｍ３を有するように計量される。特に鉱物充填剤を併用する場合は、生成した成形体は１．２ｇ／ｃｍ３より大きい密度を有し得る。金型内に導入された混合物の出発温度は、一般に２０〜８０℃、好ましくは４０〜６０℃の範囲内で選択される。金型の温度は、一般に２０〜１００℃、好ましくは４０〜６０℃である。反応成分、添加触媒および温度プロファイルに応じて、ゲル形成が完了し成形体を離型するまでの時間は、１分〜１２時間、好ましくは３〜１０分であり得る。
【００３０】
本発明によるゲル素材は、圧力下で変形し、それによって圧力を分散し、すなわち圧力ピークを低減させ、変形させる力が除去された後にはその初期状態まで戻る特性を有する。特に、それは、低硬度および高弾性の性質を有するので、種々の方法で、例えば整形外科用の靴および運動靴内で、および自転車のサドル上で、乗馬用の鞍の下で、車椅子および病人用ベッド上で、座席付属品、特に事務椅子の腰掛け部分、背もたれ部分、ヘッドレストおよび肘掛け上で、マットレス、車の座席または他の座席において、および手術台または診察台上でゲルクッションとして使用し得る。さらに、片側だけの被覆およびコーティングを有する本発明によるゲル素材からなり、高接着性を有する圧力分散部材は、特に人間および動物の体表面上で使用し得る。それらは、例えば、特にスポーツでの負傷の影響を避けるため、および低減するための肘、すねまたは足表面上の支持体として、化粧マスク、例えばフェイスマスクのための支持体として、目または耳の包帯を固定するための自己接着性被覆として、たるんだ胸部組織のための支持体として、および乗馬用の鞍の下での緩衝材として、褥瘡を避けるために人工補装器またはおむつ上で使用される。本発明を以下の実施例によってさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００３１】
以下のポリオールおよびＮＣＯプレポリマーを実施例に用いた：
【００３２】
ポリオール１：１，２−プロピレングリコールのプロポキシ化によって調製されたポリエーテルポリオール；ＯＨ価：５６、官能価：２。
【００３３】
ポリオール２：グリセロールのプロポキシ化によって調製されるポリエーテルポリオール；ＯＨ価：５６、官能価：３。
【００３４】
ポリオール３：ソルビトールをプロポキシ化し、次いでアルコキシ化生成物をエトキシ化することによって調製されるポリエーテルポリオール；ＯＨ価：２８．５、官能価：６。
【００３５】
ポリオール４：ソルビトールをプロポキシ化し、次いでアルコキシ化生成物をエトキシ化することによって調製されるポリエーテルポリオール；ＯＨ価：１００、官能価：６。
【００３６】
ＮＣＯプレポリマー１：ＮＣＯ／ＯＨ比４：１でＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｖ１０（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧの製品；ＮＣＯ含量：３１．８％、平均ＮＣＯ官能価：２．８、粘度（２５℃）：１００ｍＰａ・ｓ）と、Ｄｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）ＶＰ．ＰＵ５０ＲＥ９３（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧの製品；数平均分子量：１７００ｇ／ｍｏｌ、官能価：１）に由来するプレポリマー（理論上ＮＣＯ含量：５．８％）。
【００３７】
ＮＣＯプレポリマー２：ＮＣＯ／ＯＨ比２：１でＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｖ１０（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧの製品；ＮＣＯ含量：３１．８％、平均ＮＣＯ官能価：２．８、粘度（２５℃）：１００ｍＰａ・ｓ）と、Ｄｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）ＶＰ．ＰＵ５０ＲＥ９３（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧの製品；数平均分子量：１７００ｇ／ｍｏｌ、官能価：１）に由来するプレポリマー（理論上ＮＣＯ含量：２．２％）。
【００３８】
触媒１：ネオデカン酸ビスマス（ＩＩＩ）（Ｃｏｓｃａｔ（登録商標）８３、Ｃ．Ｈ．Ｅｒｂｓｌｏｈ、４７８０９Ｋｒｅｆｅｌｄ）。
【００３９】
手順：
ポリイソシアネートプレポリマーを調製するために、Ｄｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）４４Ｖ１０およびＤｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）ＶＰ．ＰＵ５０ＲＥ９３を、所定のＮＣＯ／ＯＨ比で混合し、混合物を８０℃で４時間反応させ、その後室温まで冷却した。
【００４０】
ゲル素材をまずポリオール１００重量部と１重量部の触媒１を均一化することによって製造した。その後ＮＣＯプレポリマーｘ重量部を添加し（混合比について表１を参照されたい）、成分を１分間混合した。ゲルを形成するために混合物の凝固をＮＣＯプレポリマーの添加約１分後に開始した。これによって、寸法安定性、回復能力およびショア００硬度が決定された軟質ゲル素材を得た。
【００４１】
【表１】
0005469863.tif 000002
【００４２】
比較例１および２は、指数を減少させることによって低いゲル硬度（ショア００＜４０）を得ることを試みると寸法が不安定なゲル素材が得られることを示す。
本発明の好ましい態様は、以下を包含する。
［１］  ＮＣＯプレポリマーおよびポリオール成分から得られる反応混合物に基づくゲル素材であって、ａ）使用するＮＣＯプレポリマーは、官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから得られ、ＮＣＯ基とＯＨ基の比は２：１ないし８：１であり、およびｂ）ポリオール成分は、平均ヒドロキシル価６〜１１２および形式的官能価３〜８を有することを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、ゲル素材。
［２］  反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜５０重量％の量の充填剤を含有することを特徴とする、［１］に記載のゲル素材。
［３］  反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜５重量％の量の触媒をさらに含有することを特徴とする、［１］に記載のゲル素材。
［４］  反応混合物は、ゲル素材に基づき０〜２５重量％の量の補助物質および添加剤をさらに含有することを特徴とする、［１］に記載のゲル素材。
［５］  ａ）官能価２．１〜５を有するポリイソシアネートおよび分子量１０００〜１８０００を有するポリオキシアルキレンジオールモノアルキルエーテルから調製され、ＮＣＯ／ＯＨ比は２：１ないし８：１である、一以上のＮＣＯプレポリマーと、
ｂ）平均ヒドロキシル価６〜１１２および形式的官能価３〜８を有する一以上のポリオールからなるポリオール成分を、
ｃ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜５重量％の、イソシアネート基とヒドロキシル基の間の反応のための一以上の触媒、および
ｄ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜５０重量％の充填剤、および
ｅ）必要に応じて、ゲル素材に基づき０〜２５重量％の補助物質および／または添加剤
の存在下で反応させることを特徴とし、反応混合物の指数は１５〜６０の範囲内にある、［１］に記載のゲル素材の製造方法。
［６］  圧力分散支持体または部材の製造のための、［１］に記載のゲル素材の使用。